DE3326351A1 - Neue proteinsubstanz kud-pc und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Neue proteinsubstanz kud-pc und verfahren zu ihrer herstellung

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DE3326351A1
DE3326351A1 DE19833326351 DE3326351A DE3326351A1 DE 3326351 A1 DE3326351 A1 DE 3326351A1 DE 19833326351 DE19833326351 DE 19833326351 DE 3326351 A DE3326351 A DE 3326351A DE 3326351 A1 DE3326351 A1 DE 3326351A1
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DE19833326351
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Kanki Yokohama Komiyama
Iwao Tokio/Tokyo Umezawa
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Kitasato Institute
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12P1/00Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes
    • C12P1/04Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes by using bacteria
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Description

  • BESCHREIBUNG
  • Die Erfindung betrifft eine neue Proteinsubstanz KUD-PC und ihre Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung die neue Proteinsubstanz KUD-PC, die durch Kultivierung eines die Proteinsubstanz KUD-PC produzierenden Mikroorganismus der Gattung Streptosporangium erzeugt wird und \ Antitumoraktivität erhöht, Es wurde gefunden, daß ein zur Gattung Streptosporangium gehörender Stamm PO-357, der aus einer bei Setagaya-ku, Toky, Japan, genommenen Bodenprobe isoliert wurde, das Antibiotikum P0-357 (später als Sporamycin bezeichnet) produzierte, das antibakterielle Aktivität gegen Staphylococcus aureus und Bacillus subtilis und Antitumorwirkung zeigt. Die physicochemischen Eigenschaften dieser Substanz und die taxonomischen Eigenschaften des produzierenden Mikroorganismusstammes sind in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 53-7601 beschrieben.
  • Es wurde nun eine physiologisch aktive Substanz gefunden, die keine antibakterielle Wirkung besitzt, elektrophoretisch von Spommycin verschieden ist und die Antitumoraktivität einer Antitumorsubstanz erhöht, und diese physiologisch aktive Substanz wurde als Protein KUD-PC bezeichnet.
  • Das erfindungsgemäße neue Protein KUD-PC (nachfolgend als KUD-PC bezeichnet) hat die folgenden physikalisch chemischen Eigenschaften.
  • 1.Elementaranalyse, enthält Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel, C 49,98%, H 7,27%, N 15,23%, S 1,08% (gefunden nach 3-stündigem Trocknen bei 100°C im Vakuum), 2.Molekulargewicht: 11.500, berechnet durch Vergleich mit Standardsubstanzen (Standard Polypeptid oder Standardprotein des Molekulargewichts 2512-16949) bei der SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese, 3.Schmelzpunkt: 258-2600C (Zersetzung), 4.Spezifische Drehung: [α]D20 = -55,80 (c=1,0, H20), 5 .Ultraviolett-Absorptionsspektrum: UV-Spektrum von KUD-PC in wäßriger Lösung und 0,1 N-NaOH zeigt die Fig. 1, #H2O : 253, 259, 265, 268 (Schulter), 275, 280 max (Schulter) nm, 0,lN NaOH = 294 nm, max 6.Infrarot-Absorptionsspektrum: Fig. 2 (KBr), 7.Löslichkeit: Löslich in Wasser und unlöslich in den gebräuchlichen organischen Lösungsmitteln wie Alkohol, Aceton und Benzol, 8.Farbreaktion: Positiv: Folin-Lowry, Biuret und Rydon-Smith-Reaktionen, Negativ: Phenol-H2 SO4 und Anthron-H2 SO4 Reaktionen, positiv für die Ninhydrinreaktion: HCl-Hydrolysat, 9.Farbe und Kristallform: Farblose Kristalle, die durch Ultrafiltration einer wäßrigen Lösung erhaltenen Kristalle sind Kristalle des hexagonalen Systems, und durch Aussalzen mit Ammoniumsulfat erhaltene Kristalle sind prismatisch, 10.pH-Wert: 4-8 (0,1%--ige wäßrige Lösungvon KUD-PC), ll.Aminosäureanalyse: KUD-PC (5 mg) wird mit HC1 in einem versiegelten Rohr hydrolisiert und mittels Flüssigchromatographie (Hitachi Modell 034-2U) analysiert, Aminosäure (pM) Aspararaginsäure 0,144 Threonin 0,258 Serin 0,226 Glutaminsäure 0,141 Prolin 0,111 Glycin 0,250 Alanin 0,363 Valin 0,265 Isoleucin 0,016 Leucin 0,117 Methionin-Tyrosin 0,020 Phenylalanin 0,079 Lysin 0,089 Arginin 0,040 Histidin (Spuren) 12.Elektorphorese: Das durch Analyse mittels SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese und einem Chromato-Detektor (Shimazu CS-910) aufgezeichnete elektrophoretische Profil zeigt in Fig. 3 eine einzige Substanz.
  • Das durch Celluloseacetat-Membranelektrophorese (Cellulogel RS, pH 2, 1M Acetat-Formiatpuffer, 200 V, 1 h, Anfärbung durch Amidoschwarz 10B) erhaltene elektrophoretische Muster zeigt in Fig. 4 eine einzelne Bande.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine neue Proteinsubstanz KUD-PC bereitzustellen, die die vorgenannten physikalisch - chemischen Eigenschaften aufweist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer neuen Proteinsubstanz KUD-PC bereitzustellen, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Proteinsubstanz KUD-PC produzierende Mikroorganismen der Gattung Streptosposanqium kultiviert, in der kultivierten Masse das KUD-PC anreichert und das so erhaltene KUD-PC daraus isoliert.
  • KUD-PC prodüzierende Stämme gehören zu der oben beschriebenen Gattung Streptosporangium, und der zur Gattung Streptosporangium gehörende von den Erfindern isolierte Stamm PO-357 ist nur beispielhaft für die wirksame erfindungsgemäße Verwendung.
  • Die taxonomischen Eigenschaften des Stammes sind die folgenden: 1. Morphologische Eigenschaften Eine mikroskopische Prüfung zeigte ein gerades Luftmycel mit viel Sporangium an der Spitze des Mycels. Die Größe des Sporangiums beträgt 5-10pm, durchschnittlich 7,5 pm im Durchmesser. Die Länge der Lufthyphen tragenden Sporangia ist kurz und beträgt meistens ca. 3 Mm. Die Sporen sind rund oder eiförmig mit einer glatten Oberfläche und einem Durchmesser von 0,9 bis 1,4 pm.
  • Flagella werden nicht beobachtet.
  • 2. Kultivierungscharakteristika in verschiedenen Medien.
  • Beobachtungen bei 270C, 10-14 tägige Kultivierung Medium Wachstum Rückseite Luftmycel lösliches Pigment Sucrose-Nitrat Agar schlecht blaßorange milchigweiß keines Glucose-Asparagin Agar schlecht blaßgelb milchigweiß keines Glycerin-Aspargin Agar schlecht blaßgelb milchigweiß keines Anorganisches Salzbräunlichstärke-Agar schlecht milchigweiß keines weiß - weiß Tyrosin Agar mäßig blaßorage blaßorange keines Nährargar Agar mäßig - gut orange orange keines Hefextrakt-Malzextrakt Agar gu orange orange keines Hafermehl Agar dunkelorange dunkelorange keines 3. Physiologische Eigenschaften 1) Wachstumstemperatur: Möglich bei 430C, optimales Wachstum bei ca. 27-30"C 2) Melaninproduktion: Negativ an Tyrosin Agar 3) Verflüssigung von Gelatine: Positiv 4) Hydrolyse von Stärke: Positiv 5) Peptonisierung von Milch: Positiv 6) H2S-Bildung: Negativ 7) Nitratreduktion: Positiv 4. Verwertung von Kohlenstoffquellen Beobachtet an Pridham Gottlieb Agar Medium, das 0,05% Hefeextrakt enthält.
  • Verwertung: D-Glucose, L-Arabinose, D-Xylose, D- MamXose Vermutliche Verwertung: D-Galactose, D-Raffinose, L-Rhamnose, D-Fructose.
  • Keine Verwertung: Inosit, Saccharose.
  • 5.Zusammensetzung der Zellwand Die Analyse der Zellwände wurde nach der Methode von Becker et al (Appl. Microbiol, 13, 236-243 (1965)) durchgeführt.
  • DAP* Glycin Arabinose Galactose Meso Typ * Diaminopimelinsäure ** nicht bestimmt Verschiedene der obigen taxonomissben Eigenschaften lassen einen Stamm PO-357 klar als Mikroorganismus der Gattung Streptosporangium erkennen.
  • Unter den bekannten Spezies ist Streptosporangium pseudovulgale Nonomura (J.Ferm. Tech. Japan, 47 701-709 (1969)) mit dem Stamm PO-337 eng verwandt, aber es bestehen Unterschiede, insbesondere in der Farbe des Luftmycels und in ihren biologischen Aktivitäten. Der Stamm PO-357 wird deshalb als Streptosporangium pseudovulgale PO-357 bezeichnet. Der Stamm wurde im Institute forIvIicrobial Industry, Agency of Industrial Science and Technology hinterlegt und mit der Hinterlegungsnummer FERM-P Nr. 3571 bezeichnet.
  • Zur Herstellung von KUD-PC können erfindungsgemäß nicht nur Streptosporangium sp. PO-357, sondern auch seine durch Ultraviolett-, Röntgenstrahlen-Bestrahlungs-oder chemischen Mutagenese erhaltenen natürlichen oder künstlichen Mutanten davon verwendet werden, sowie Mikroorganismen der Gattung Streptosporangium mit einer die neue Proteinsubstanz KUD-PC produzierenden Aktivität.
  • Erfindungsgemäß wird der das UD-PC produzierende Mikroorganismus der Gattung Streptosporanium in einem konventionellen Medium kultiviert. Die Kultivierung kann in dem im allgemeinen für Streptomyces konventionellen Medium durchgeführt werden. Als Medium kann ein Nährmedium verwendet werden, daß assimilierbare Kohlenstoff und Stickstoffquellen und anorganische Salze enthält. Als assimilierbare Kohlenstoffquellen werden Glucose, Sucrose, Molasse, Stärke, Dextrin, Glycerin und organische Säuren einzeln oder in Kombination verwendet. Als Stickstoffquellen werden P-l,ton, Fleischextrakt, Hefeextrakt, Trockenhefe, Sojabohnenpulver, Maisbrühlauge (corn stegs liquor), Baumwollsamenkuchen, Kasein, Sojabohnenproteinhydrolisat, Aminosäuren und Harnstoff einzeln oder in Kombination verwendet. Wenn erforderlich, wird ein anorganisches Salz wie z.B. Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium oder Phosphatsalze hinzugefügt. Gegebenenfalls können weiters Spuren von Nährelementen oder Wachstumsstimmulanzen zugefügt werden, die das Wachstum der Mikroorganismen oder die Produktion von KUD-PC beschleunigen.
  • Die Kultivierung kann vorzugsweise unter aeroben Bedingungen durchgeführt werden, wie z.B. in einer Schüttelkultur oder einer eingetauchten Belüftungskultur bei neutralem pH-Wert, bei 27-300C und während 40 bis 72 h.
  • Das KUD-PC wird in einer Bouillon gebildet. Die Kultivierung sollte vorzugsweise bei der höchsten Akumulation von KUD-PC in der Bouillon beendet werden. Die Kultivierungsbedingungen wie z. B. Zusammensetzung der Kultur, pH-Wert, Temperatur, Bewegung und Belüftung können abhängig vom verwendeten Stamm und anderen Bedingungen gewählt werden. Wenn notwendig können Antischaummittel, wie z.B. Silikonöl, Pflanzenöl oder oberflächenaktive Mittel zugefügt werden.
  • Da das in der so erhaltenen Bouillon entstandene KUD-PC hauptsächlich in der Bouillon gefunden wird, kann das KUD-PC vorzugsweise aus dem durch Filtration oder Zentrifugation, gegebenenfalls nach Zugabe von Filterhilfsmitteln, abgetrennten Kulturfiltrat isoliert werden.
  • Die Isolierung von KUD-PC aus dem Kulturfiltrat kann unter Berücksichtigung der Eigenschaften von KUD-PC, wonach KUD-PC in Wasser löslich und in organischen Lösungsmitteln wie z.B. Alkohol, Aceton oder Benzol unlöslich ist, durchgeführt werden. Im allgemeinen können konventionelle Isolierungs- und Reinigungsmethoden für Protein oder Polypeptide verwendet werden.
  • Aussalzung durch Ammoniumsulfat oder Ammoniumchlorid, fraktionierte Fällung durch Methanol, Ethanol oder Aceton, Ionenaustauschchromatographie unter Verwendung von Ionenaustauscher, Ionenaustausch Cel-lulose oder Ionen--austausch Sephadex, Adsorptionschromat ographie unter Verwendung von Aktivkohle, Silicagel, Aluminiumoxid, Hydroxyapatit, Cellulose oder einem Adsorptionsharz wie z.B. HP-10 Harz, Gelfiltrationschromatographie unter Verwendung von Sephadex oder Biogel, Elektrophorese, Gegenstromverteilung, Dialyse, Ultrafiltration oder Konzentrationsverfahren können einzeln, in Kombination oder wiederholt angewendet werden. Die Elution der Chromatographie kann mit Wasser, wäßrigem Alkohol, wäßrigem Aceton, Puffer oder wäßrigen Lösungen anorganischer oder organischer Salze durchgeführt werden.
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform für die Isolierungs-und Reinigungsverfahren für KUD-PC beschrieben.
  • Bouillon, der Filterhilfsmittel zugefügt wurden, wird zur Entfernung von Mycel filtriert. Zum Kulturfiltrat wird Ammoniumsulfat unter Kühlen bei neutralem pH-Wert bis zur 90%-igen Sättigung zugefügt. Der ausgesalzene Niederschlag wurde durch Filtration oder Zentrifugation gesammelt und in Wasser oder neutraler Pufferlösung gelöst. Zur Entsalzung wird die Lösung unter Kühlen dialysiert oder einer Ultrafiltration unter Verwendung einer semipermeablen Membran unterworfen.
  • Beispiele für semipermeable Membranen sind synthetische semipermeable Membranen, mit einer Molekulargewichts-Ausschlußgrenze unter 1000 und über 10000, wie z.B.
  • UH-L, UK-10 (Erzeugnis von Toyo Roshi Co., Tokyo).
  • Die entsalzte Lösung wird durch eine Säule von Ionenaustauschcellulose oder Ionenaustauschsephadex geschickt, und nach dem Waschen mit Wasser mit einem Elutionslösungsmittel eluiert.
  • Beispiele für Ionenaustauschcellulose sind DEAE-Cellulose, ECTEOLA-Cellulose, SE-Cellulose und CM-Cellulose.
  • Die obige Ionenaustauschcellulose oder Ionenaustauschsephadex wird vorzugsweise vorher mit einer verdünnten Pufferlösung gepuffert. Die Elutionsflüssigkeit ist ein Puffer eines anorganischen oder organischen Salzes.
  • Beispiele für anorganische Salze sind Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat oder Phosphatsalze und von organischen Salzen Natriumacetat oder Natriumformiat, mit einer Konzentration von 0,01 bis 1 M/1.
  • Beispiele für Pufferlösungen sind Phosphat, Acetat, Citrat oder Trishydroxymethylaminomethan-Puffer. Der pH-Wert der Pufferlösung beträgt 5-8 und ist vorzugsweise neutral, bei einer Konzentration von 0401 bis 0,5 M/1. In dem obigen Elutionsverfahren können die Konzentration der anorganischen oder organischen Salze und der Pufferlösung, und der pH-Wert wahlweise mittels Gradienten oder kontinuierlich geändert werden.
  • Die Konzentrierung und das Entsalzen werden durch Aussalzung mit Ammoniumsulfat, Ultrafiltration oder Dialyse durchgeführt.
  • Die Reinigung der konzentrierten oder entsalzten Lösung von KUD-PC wird vorzugsweise durch Gelfiltrationschromatographie durchgeführt. Beispiele für Gelfiltrationsmittel sind Biogel P-10, Biogel P-30 oder Sephadex G-75 (Handelsnamen). Die Elution wird mit Wasser oder Pufferlösung durchgeführt.
  • KUD-PC kann aus der so erhaltenen hochgereinigten Lösung von KUD-PC auskristallisiert werden. Z.B.wird hochgereinigte Elutionslösung von KUD-PC der Ionenaustauschchromatographie und/oder Gelfiltrationschromatographie durch Konzentrierung mittels Ultrafiltration ünd /oder Ammoniumsulfatfällung behandelt, um kristallines KUD-PC zu erhalten. Wenn nicht kristallisiert, kann KUD-PC durch weitere Chromatographie oder Lyophilisierungsverfahren isoliert werden.
  • Biologische Eigenschaften von KUD-PC sind die folgenden 1. Antimikrobische Wirkung: KUD-PC zeigt keine antibakterielle Wirkung an Testorganismen wie z.B. Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis und Bacillus cereus.
  • 2. Cytoclastische Wirkung: Die Cytoclastische (cytotoxische) Wirkung von KUD-PC wird in Tabelle 1 gezeigt, wonach KUD-PC eine starke cytoclastische Wirkung an BHK-Cellen besitzt.
  • Tabelle 1 KUD-PC Sporamycin ³H-TdR ³H-UR Protein 0 pg /ml 2,5 U/ml 4 21 22 0 5 5 24 23 0 10 55 30 42 0,1 2,5 27 -13 22 1 2,5 26 -27 28 10 2,5 42 0 17 0,1 5 49 14 42 1 5 34 -3 30 10 5 33 -12 23 0,1 10 84 43 52 1 10 68 44 41 10 10 42 5 30 3. Antitumorwirkung: (1) Experimentelle Methode: (i) Sarcom 180, 1 x 10 Zellen,werden subkutan in ddY-Mäuse eingeimpft. Nach 3 Tagen wird eine Mischung von Sporamycin und KUD-PC intravenös verabreicht.
  • Weiteres KUD-PC wird am 4, 5 und 6 Tag intravenös verabreicht, um die lebensverlängernden Wirkungen zu beobachten.
  • (ii) Wirkung gegen Ehrlich Ascites Carcinom 6 Ehrlich Ascites Carcinom, 2,5 x 10 Zellen, werden intraperitoneal in ddY-Mäuse eingeimpft (5 Mäuse in einer Gruppe, 5 Wochen alt). Am nächsten Tag wird eine Mischung von Sporamycin und KUD-PC intraperitoneal verabreicht, um die Lebensverlängerung in Tagen zu beobachten.
  • (2) Auswertung: behandelte behandelte x 100 - 100 = Verhältnis der Lebensnicht behandelte verlängerung (%) (3) Der kombinierte Effekt von KUD-PC und Sporamycin gegen tierisches transplantierbares Carcinom, Ehrlich -Ascites Carcinom zeigt Tabelle 2-1 und -2, wonach KUD-PC die Antitumorwirkung von Sporamscin verstärkt.
  • (4) Toxizität: Akute Toxizität (LD50) von KUD-PC ist die folgende.
  • Mäuse i.p. LD50 >2000 mg/kg Mäuse i.v. LD50 >2000 mg/kg Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie darauf zu beschränken.
  • Tabelle 2-1 Verhältnis der Zahl der Mäuse Lebensver- >60 Tage Lebens-Probe längerung (%) verlängerung KUD-PC Sporamycin 0 mg/kg OE/kg 0% 0/7 2,5 0 10 0/7 10 0 13 0/7 0 3,000 35 0/7 2,5 3,000 65 2/7 10 3,000 70 3/7 0 6,000 43 1/7 2,5 6,000 >161 5/7 10 6,000 >161 4/7 Tabelle 2-2 Sporamycin KUD-PC Zahl der inter- verhältnis mediären Lebens- der Lebensverlängerung verlängerung (E/kg) (mg/kg) in Tagen - ~ 21 0 1500 10 33 57 2,5 29 38 0,63 38 81 0,15 32 52 - 29 38 750 10 27 29 2,5 33 57 0,63 45 114 0,15 32 52 - 26 24 Fortsetzung Tabelle 2-2 Sporamycin KUD-PC Zahl der inter- Verhältnis mediaren Lebens- der Lebens-(E/kg) (mg/kg) verlängerung in Tagen verlängerung 188 10 23 10 2,5 25 19 0,63 43 105 0,15 37 76 25 19 Beispiel 1 Eine Schleife voll Mikroorganismen aus einer geneigten Kultur von Streptosporangium pseudovulgale PO-357 FERM-P Nur. 3571 wurde in einer 500 ml Sakaguchi-Flasche einem flüssigen Medium A eingeimpft, das 2,0% Glucose, 0,3% Trockenhefe, 0,5% Pepton, 0,5% Fleischextrakt, 0,3 Calciumcarbonat und 0,5% Natriumchlorid enthält (pH 7,0, 100 ml), und unter Bewegung bei 70 upm, 27"C 72 h lang kultiviert. Diese Impfkultur (10 ml) wurde in das Medium B in 10 100 ml Sakaguchi-Flaschen eingeimpft, das 0,2% Glucose, 1,5% Stärke, 0,15% Tockenhefe, 0,23% Pepton, 0,3% Fleischextrakt und 0,25E Calciumcarbonat (100 ml, pH ist 7,e) enthält, und bei 170 upm und 27"C 48 h lang unter Bewegung kultiviert. Die zweite Impfkultur (1 1) wurde in einem 200 1 rostfreiem Stahltank in das Medium A (130 1) eingeimpft, und 72 h lang in einer eingetauchten belüfteten Kultur (submerged aeration culture ) bei einer Belüftung von 100 1/min, einer Bewegung von 250 upm, einem inneren Druck von 0,5 kg/cm2 bei 28"C kultiviert. KUD-PC wurde durch Celluloseacetat-Membranelektrophorese in der Bouillon bestimmt. Die Bouillon (115 1) wurde unter 5"C gekühlt, Hyflosupercel (Handelsname) (2,3 kg) hinzugefügt und mittels einer Filterpresse filtriert. Das gefilterte Mycel wurde mit Wasser gewaschen, mit der gefilterten Bouillon vereinigt, die unter 50C gekühlt wurde, und dann Hyflosupercel (400 g) zugegeben, und dann Ammoniumsulfat (2,5 kg) bis zu 90%-iger Ammoniumsulfatsättigung.
  • Die Mischung wurde unterhalb 50C 1 h lang gerührt, und der so erhaltene Niederschlag gesammelt um ein feuchtes festes Material ( 900 g) zu erhalten. Die folgenden Verfahrensschritte wurden in einem Dunkelraum unterhalb von 50C durchgeführt.
  • Das obige feste Material wurde in Wasser (3 1) gelöst, zur Entfernung unlöslichen Materials filtriert und mit Wasser gewaschen. Das Filtrat und die Waschlösung wurden vereinigt (insgesamt 4 1). Ammoniumsulfat (2,5 kg) wurde zur 90%-igen Ammoniumsulfat-Sättigung zugefügt, 1 h lang gerührt und der Niederschlag (102 g) filtriert, der in Wasser gelöst wurde (450 ml). Die Lösung wurde gegen. deionisiertes Wasser (30 1) mit einem Cellophanschlauch 3 Tage lang dialysiert. Das deionisierte Wasser wurde einmal an jedem Tag ersetzt. Die so erhaltene entsalzte Lösung (1170 ml) wurde auf eine Säule (9 x 50 cm) von DEAE-Cellulose (Produkt von Brown Co., U.S.A., körniger Typ) aufgebracht, die vorher mit 0,002 M Phosphatpuffer (pH 7,5 - 8,0) gepuffert wurde. Die Elution wurde mit 0,002 M Phosphatpuffer (pH 7,4, 6,4 1) und 0,01 M Phosphatpuffer (pH 7,4, 5 Z)in.dieser Reihenfolge durchgeführt und jeweils 30 ml Fraktionen fraktioniert. Jede Fraktion wurde der Folin-Lowry-Proteinbestimmungsmethode und einer Bio-Analyse unter Verwendung von Staphylococcus aureus 209P unterworfen, und KUD-PC in den Fraktionen Nr. 181-300 und Sporamycin in den Fraktionen Nr. 321-400 gefunden.
  • Die das KUD-PC enthaltenden Fraktionen wurden gesammelt (3,8 1) und zur Bildung einer 40%-igen Ammoniumsulfat-Sättigung Ammoniumsulfat zugefügt, und der innerhalb 1 h gebildete Niederschlag dann abfiltriert. Zum Filtrat wurde zur Bildung einer 90%-igen Sättigung Ammoniumsulfat zugefügt, dann 1 h lang gerührt und der Niederschlag gesammelt, der dann in Wasser gelöst wurde.
  • Die Lösung (78 ml) wurde auf eine Säule (6,0 x 62 cm) von Biogel P-30 (Handelsname, Biorad Laboratories Co.) aufgebracht, mit Wasser zur Gelfiltration eluiert und in Fraktionen (20 g) fraktioniert. Jede Fraktion wurde einer Proteinbestimmung und einer Bio-Analyse wie vorstehend beschrieben unterworfen, und die Fraktionen Nr. 41-54 (280 ml) erhalten. Die vereinigten Fraktionen wurden auf 10 ml mittels Ultrafiltration-Membran UH-1 konzentriert, und unter Kühlen über Nacht stehengelassen.
  • Die ausgefallenen Kristalle wurden filtriert, und mit einer kleinen Menge Wasser gewaschen und getrocknet, und es wurden hexagonale farblose Kristalle von KUD-PC (120 mg) erhalten. Schmelzpunkt 258-2600C (Zersetzung).
  • Die erste Mutterlauge und die Waschlösung wurden vereinigt, Ammoniumsulfat bis zu 25%-iger Sättigung zugefügt und unter Kühlen 3 Tage lang in einem Dunkelraum stehengelassen. Die ausgefallenen Kristalle wurden filtriert, mit einer kleinen Menge kalten Wasser gewaschen und getrocknet, und es wurden prismatische farblose Kristalle von KUD-PC (770 mg) erhalten.
  • Die zweite Mutterlauge und Waschlösung wurden vereinigt und Ammoniumsulfat bis zu 30%-iger Sättigung zugegeben, um Kristalle (560 mg) zu erhalten. Weiters wurde die dritte Mutterlauge mit Ammoniumsulfat bis zu einer 60%-igen Ammoniumsulfat-Sättigung behandelt um Kristalle (450 mg) zu erhalten. Die so erhaltenen hexagonalen farblosen Kristalle und prismatischen Kristalle wurden einer Elektrophorese mit Celluloseacetat-Membran (CHEMETRON Co., Cellulogel RS, 5 x 12cm) (1M Acetat-Formiat-Puffer, pH 2, 200 V, 1 h, angefärbt mit Amidschwarz 10 B) unterworfen. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, wurden einzelne identische Banden in der gleichen Lage gefunden. Das elektrophoretische Profil der SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese der hexagonalen farblosen Kristalle zeigt Fig. 3 (aufgezeichnet durch den Detektor Shimazu CS-910), in welchem eine einzelne Bande auftritt.
  • Beispiel 2 Die nach dem im gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben erhaltene Hauptbouillon (116 1) wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 behandelt, um eine entsalzte Lösung (1080 ml) zu erhalten. Die Lösung wurde auf eine Säule (9 x 50cm) von DEAE-Cellulose, die vorher mit 0,002 M Phosphatpuffer pH 7,0-7,4) gepuffert wurde, aufgebracht, und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben gereinigt, um KUD-PC und Sporamycin enthaltende Fraktionen Nr. 121-260 zu erhalten. Die Fraktionen wurden vereinigt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben für eine 90%-ige Ammoniumsulfat-Sättigung und Biogel B-30 Säulenchromatographie behandelt, und es wurde KUD-PC in den Fraktionen Nr. 41-50 und Sporamycin in den Fraktionen Nr. 53-64 erhalten. Die Fig. 5 zeigt das Ergebnis der Biogel P-30 Säulenchromatographie.
  • Die KUD-PC enthaltenen Fraktionen wurden durch Ultrafiltration und Kristallisation in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt, und es wurden hexagonale farblose Kristalle (730 mg ; Schmelzpunkt 258-260"C; Zersetzung), prisamtische Kristalle (1,48 g) und Kristalle (0,9 g) erhalten. Bei der Celluloseacetat-Membranelektrophorese wurde für diese Kristalle eine einzelne Bande in der gleichen elektrophoretischen Position festgestellt.
  • Beispiel 3 Die nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 erhaltene Hauptbouillon wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben gereinigt, und nach 40 - 90%-iger Ammoniumsulfat-Sättigung aus den KUD-PC enthaltenden Fraktionen der DEAE-Cellulose-Säulenchromatographie ein Niederschlag erhalten. Der Niederschlag wurde in Wasser (70 ml) gelöst, und zur Gelfiltrationschromatographie auf eine Säule (6 x 78cm) vonSephadex G-50, das vorher mit Wasser gequellt wurde, aufgebracht.
  • Das Wassereluat wurde in 20 g-Fraktionen fraktioniert-.
  • jede Fraktion wurde einer Proteinbestimmung unterworfen, und es wurden KUD-PC enthaltende Fraktionen Nr.
  • 56-80 erhalten. Die Lösung wurde entsalzt und durch Ultrafiltration konzentriert, und das Konzentrat (100 ml) wurde lyophilisiert, wobei ein weißes Pulver von KUD-PC (1,45 g) erhalten wurde.
  • Das Produkt zeigte bei der Celluloseacetat-Membranelektrophorese eine einzelne Bande und erwies sich als die gleiche Substanz wie die hexagonalen farblosen Kristalle und prismatischen Kristalle, die nach Beispiel 1 erhalten wurden.
  • Beispiel 4 Wie in Beispiel 1 wurde eine Fermentation in einem 200 1 Tank 96 h lang durchgeführt und eine Hauptbouillon (114 1) erhalten. In der Bouillon wurde KUD-PC durch Celluloseacetat-Membranelektrophorese bestimmt, und Sporamycinwurde bei der Bio-Analyse nicht gefunden.
  • Die Hauptbouillon wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben gereinigt und hexagonale farblose Kristalle (50 mg, Schmelzpunkt 258-2600C, Zersetzung) und prismatische Kristalle (1,89 g) erhalten. Diese Kristalle zeigten bei der Celluloseacetat-Elektrophorese eine einzelne Bande.
  • 4. Kurze Erläuterung der Figuren: Fig. 1: UV-Spektrum von KUD-PC Fig. 2: IR-Spektrum von KUD-PC Fig. 3: Elektrophoretisches Profil von KUD-PC bei der SDS-Polyacrylamid-Gelelectro- phorese, Fig. 4: Cellulsoeacetat-Membranelektrophorese von KUD-PC, und Fig. 5: Biogel P-30 Säulenchromatographie von KUD-PC und Sporamycin

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Neues Protein KUD-PC mit den folgenden physicochemischen Eigenschaften: 1. Elementaranalyse: Enthält Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel; C 49,98%, H 7,27%, N 15,23%, S 1,08%.
  2. 2. Molekulargewicht: 11.500 (SDS-Polyacrylamid-Gel-Elektrophorese), 3. Schmelzpunkt: 258 - 2600C (Zersetzung), 4. Spezifische Drehung: [α]D20 = -55,8° (c=l,O, H20), 5. Ultraviolett-Absorptionsspektrum: wie in Fig. 1 gezeigt, 6. Infrarot-Absorptionsspektrum: wie in Fig. 2 gezeigt, 7. Löslichkeit: Löslich in Wasser, unlöslich in organischen Lösungsmitteln (Alkohol, Aceton und Benzol), 8. Farbreaktion: Positiv: Folin-Lowry, Biuret und Rydon-Smith Reaktionen, Negativ: Phenol-H2SO4 und Anthron-H2 SO4 Reaktionen, HCl-Hydrolysat: positiv für die Ninhydrinreaktion, 9. pH-Wert: 4-8 in 0,1 %-iger wäßriger Lösung, 10. Farbe und Kristallform: Farblose Kristalle, 11. Aminosäurezusammensetzung: Molverhältnis der Aminosäuren des HC1-Hydrolysats.
    (pM) Asparaginsäure 0,144 Threonin 0,258 Serin 0,226 Glutaminsäure 0,141 Prolin 0,111 Glycin 0,250 Alanin 0,363 Valin 0,265 Isoleucin 0,016 Leucin 0;117 Methionin Tyrosin 0,020 Phenylalanin 0,079 Lysin 0,089 Arginin 0,040 Histidin (Spuren) 12. Elektrophorese: Das elektrophoretische Profil der SDS-Polyacrylamid-Gel-Elektrophorese zeigt die Fig. 3;-die Substanz zeigt einen einzelnen Peak.
    2. Verfahren zur Herstellung einer neuen Proteinsubstanz KUD-PC, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man die Proteinsubstanz KUD-PC produzierende Microorganismen der Gattung Streptosporangium in einem Nährmedium kultiviert, daß Protein KUD-PC in der kultivierten Masse anreichert, und die so erhaltene Proteinsubstanz KUD-PC daraus isoliert.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der die Proteinsubstanz KUD-PC produzierende Mikroorganismus der Gattung Streptosporangium Streptosporangium pseudovulgale PO-357 FERM-BP 393 ist.
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